pengantar metode elektromagnetik

13. PENGANTAR METODE ELEKTROMAGNETIK

            Salah satu metode yang banyak di gunakan dalam prospek geofisika adalah metode elektromagnetik (EM), biasanya di gunakan untuk eksplorasi bena benda konduktif. Metode elektromagnetik merupakan metode geofisika yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik yang di pancarkan kebawah permukaan bumi. Sumber gelombang elektromagnetik bisa berasal dari alam ( natural source ) ataupun sumber buatan ( artificial source ). Pada metode EM parameter yang di ukur merupakan respon terhadap radiasi elektromagnetik yang di terima oleh sensor atau receiver. Perubahan komponen komponen medan magnet akibat vriasi konduktivitas di manfaatkan untuk menentukan struktur bawah permukaan. Konsep penjalaran gelombang elektromagnetik di bumi dapat di pahami sebagai proses induksi elektromagnetik (jiracek,010).

            Sumber gelombang elektromagnetik yang berasal dari transmitter (pemancar) akan menjalar atau merambat kedalam bumi dan menghasilkan atau menimbulkan medan magnet yang bervariasi terhadap waktu. Medan elektromagnetik tersebut jika melewati lapisan atau mengenai benda bersifat konduktor ( mengenai atau melewati daerah/bagian yang memiliki kontras fisika batuan atau konduktivitas ) akan menimbulkan adanya arus yang terpusar atau sering di sebut ”eddy current” pada konduktor di bawah permukaan bumi.

            Adanya arus listrik yang mengalir pada suatu konduktor menyebabkan adanya medan magnet di sekitar konduktor tersebut yang dinamakan medan magnet sekunder. Medan magnet sekunder yang di hasilkan “eddy current” yang pada akhirnya dideteksi oleh sensor atau receiver.

Penjalaran gelombang elektromagnetik kedalam bumi telah di jelaskan secara umum oleh james clerk Maxwell.

1.      Persamaan Maxwell

Medan elektromagetik dapat di golongkan menjadi 4 parameter medan, yaitu:

E = intensitas medan listrik (v/m)

D = rapat fluks medan listrik (c/m2)

B = rapat fluks medan magnet (wb/m2)

H = intensitas medan magnet (A/m)

Keempat medan tersebut memenuhi persamaan Maxwell yang merupakan persamaan umum yang dapat mendeskripsikan sifat gelombang elektromagnetik. Persamaan Maxwell terdiri atas :

a.       Hukum faraday

b.      Hukum ampere

c.       Hukum coulomb

d.       Hukum kekontinyuan fluks

Hokum faraday menyatakan bahwa perubahan medan magnet tehadap waktu meninduksi adanya medan listrik. Begitu pula yang terjadi pada hokum ampere, bahwa medan magnet tidak hanya terjadi karena adanya sumber berupa arus listrik, akan tetapi dapat juga di sebabkan oleh medan listrik yang berubah terhadap waktu sehingga menginduksi adanya medan magnet. Hokum coulomb menyatakan bahwa medan listrik di sebabkan oleh adanya muatan litrik sebagai sumbernya. Sedngkan hokum kekontinyuan fluks menyatakan bahwa tidak ada medan litrik monopol. Besarnya nilai medan listrik dan medan magnet induksi bergantung pada nilai intrinstik batuan berupa permitivitas, permeabilitas dan konduktivitas yang di hubungkan.

2.      Klasifikasi metode elektromagnetik

Secara umum berdasarkan sumber yang dimanfaatkan metode elektromagnetik diklasifikasikan kedalam metode pasif (controlled source electromagnetic) dimana sumber batuan atau artificial.

Berdasarkan domain pengukuran metode elektromagnetik dapat di klasifikasikan sebagai time-domain yang di ukur sebagai fungsi waktu frekuensi-domain yang menggunakan satu atau lebih frekuensi.

Karena prinsip induksi, metode elektromagnetik bisa berupa ground-base (dimana salah satu atau kedua pemancar dan penerima di udara), seaborn (salah satu atau kedua pemancar dan penerima berad di laut), atau borehole-based dimana baik pemancar atau penerima ditempatkan dalam lubang yang di gali di bumi (oghenekohwo,2008)

Semua klasifikas juga dapat di klasifikasikan menjadi :

a.       Metode dimana transmitter tetap (stasionary) dan receiver berpindah pindah (mobile)

b.      Metode dimana transmitter dan receiver berpindah pindah (mobile)

Selain itu metode elektromagnetik memiliki system instrumentasi dengan jangkauan luas dan juga bervariasi karena memiliki klasifikasi dalam konfigurasi maupun set up perangkat di lapangan.

3.      Metode CSEM

CSEM (controlled source electromagnetic) sebuah terminology pengelompokkan teknik/metode elektromagnetik yang menggunakan transmitter sendiri(pemancar atau sumber buatan). Metode CSEM, metoe yang paling relative baru di kembangkan di Indonesia, berbeda dengan perkembangannya di dunia luar (internasional). Penelitian tentang CSEM sudah di mulai sejak 40 tahu yang lau. Di tahun 1970-an Charles cox dari insitut kelautan scripps yang menjadi penggagas ide, ia mngusulkan suatu metode untuk mengkompensasi hilangnya sinyal MT di dasar laut (constable,2005). Pada tahun 1979 pengembangan perangkat instrumentasi untuk melakukan pengukuran mulai di desain, hingga di tahun 1980-an university of Toronto memperkenalkan suatu perangkat pengukuran metode elektromagnetik dengan sumber aktif. Perangkat tersebut dinamakan UTEM (university of Toronto electromagnetic), nemun penelitian difokuskan bukan untuk eksplorasi hidrokarbon melainkan untuk meneliti bidang struktur lempeng bumi.

Baru di tahun 2003 perusahaan statoil dan exxonmobil mendemonstrasikan hasil dari pengukuran lapangan yang telah dalam proses produksi dengan metode CSEM. Daerah yang didemonstrasikan berada di angola, afrika barat.

Metode CSEM memiliki beberapa keunggulan di bandingkan dengan metode DC, yang paling signifikan adalah bahwa sinyal CSEM menembus melalui layar resistif  karena induksi dari medan elektromagnetik.